高中化学实验氢氧化亚铁制备
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高中化学“氢氧化亚铁的制备”
关键词:高中化学、“氢氧化亚铁的制备”、知识归纳
在进入今天的主题前,我们先来瞅瞅下面这道题。
例:下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()
这是一道多选题,要挑战这道题,前提我们得清楚实验室制取氢氧化亚铁的过程。
实验室制取氢氧化亚铁:
向FeSO4溶液中滴加NaOH 溶液
实验现象:先产生白色沉淀,白色沉淀又迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。
由实验现象可知,制得的白色氢氧化亚铁沉淀持续的时间很短。
为了提高观察效果,我们就必须改进实验,使白色氢氧化亚铁沉淀持续时间更长。
实验实质:(备注:以下涉及的化学方程式或者离子方程式中,沪教版用箭头连接,人教版用等号连接。
)
所以,要想得到持续时间更长的白色氢氧化亚铁沉淀,必须防止第二步氢氧化亚铁与氧气的反应。
那么问题的关键就变成了——隔绝O2。
试剂避氧:
例如:
1、把配制溶液用的蒸馏水事先加热煮沸一下。
2、使用新配制的FeSO4溶液和NaOH溶液。
操作避氧:
例如:
3、加入NaOH溶液的胶头滴管的尖端插入FeSO4溶液液面以下。
装置避氧:
例如:
4、如果在试管中FeSO4溶液液面上预先注入一层植物油或苯。
因此,成功制备氢氧化亚铁的前提是避氧,避氧的方法总结如下:
①用煮沸的蒸馏水新配置溶液;
②滴管需要插入到液面以下;
③采用液封或氢气保护的实验装置。
吃透了实质,我们再回头来刷开始的那道题目。
结果就很简单了,答案是:①②③⑤。
实验室制备氢氧化亚铁的改进方法
实验室制备氢氧化亚铁的改进方法主要有以下几点:
1. 使用精确的计量工具和计量方法,这能够使实验结果更加准确。
2. 使用较高纯度的原材料,这可以减少杂质的干扰,提高产品纯度。
3. 适当调节反应温度和时间,这能够提高反应效率,并有助于控制反应进程。
4. 合理选择和使用解析仪器,这可以更准确地测定产品的纯度和组成。
5. 加强实验环境的清洁度,因为实验环境的清洁度对实验结果有很大影响。
同时,可以参考氢氧化亚铁制备实验创新方案:
1. 把直接往NaOH溶液中滴加FeSO4溶液改为在经加热后的稀硫酸中加入适量的铁粉来制备FeSO4溶液。
2. 必须先把稀硫酸和NaOH溶液中溶解的O2除去,这可以通过加热的方法来除去,防止在实验操作中把空气中的O2再溶解进溶液中。
3. 使用半透膜包裹少量铁粉并浸入NaOH溶液中,可以防止铁粉对观察Fe(OH)2的颜色造成的影响。
这些方法能够更好地进行氢氧化亚铁的制备实验,如有更多疑问,建议请教化学专家或查阅化学研究资料。
《氢氧化亚铁的制备实验》操作方案(改进)1.提出问题由于氢氧化亚铁在空气存在的溶液中容易被氧化,不易观察到白色絮状沉淀。
根据人教版高中化学教材必修一P60的实验3-9操作,清晰的实验现象应该是白色絮状沉淀——灰绿色沉淀——红褐色沉淀,但实际操作时,一开始便观察到灰绿色沉淀,使学生对这一知识点的理解产生了困惑。
为了加深学生对氢氧化亚铁性质的理解和掌握,为了培养学生的实验设计和创新能力,故对教材中的实验进行改进。
2.实验设计2.1 实验原理把过量的NaHCO3粉末溶于稀硫酸得到除去氧气的NaHCO3溶液,再利用NaHCO3粉与FeSO4发生双水解反应制备Fe(OH)2。
反应的方程式为:2NaHCO3+H2SO4= Na2SO4+2H2O+2CO2↑2NaHCO3+FeSO4= Na2SO4+Fe(OH)2 +2CO2↑2.2实验目的(1)理解氢氧化亚铁的还原性;掌握氢氧化亚铁的制法。
(2)通过对氢氧化亚铁制备方法的探究,初步掌握设计实验的基本步骤和实验探究的基本方法。
(3)通过问题情景、实验探究,培养发现问题、分析问题、解决问题的能力,养成与他人合作交流的习惯。
2.3实验仪器药品仪器:烧杯、大试管、导管、胶塞、止水夹、滤纸、注射器药品:稀硫酸、碳酸氢钠固体、铁粉。
2.4实验装置图氢氧化亚铁的制法实验改进X2.5实验步骤(1)连接好装置,检查气密性;(2)在试管中加入碳酸氢钠粉末,塞好试管塞;(3)用一支注射器向试管中注入2mL稀硫酸溶液,试管中产生大量气泡,使碳酸氢钠粉末未全部溶解;(4)待试管中气泡较少后,用另一支注射器向试管中注入5mL新制硫酸亚铁溶液,产生白色絮状物质,同时有气泡生成;(预先将两支注射器插好)(5)约1min后,气泡基本消失,试管中充满白色絮状物质,和教材实验进行对比;(6)放置1h以后,白色絮状物质基本不变色;(7)打开试管塞,白色絮状物质慢慢变为灰绿色,试管壁上有红褐色。
3.实验结论与教材实验相比,本方法可以较长时间制备氢氧化亚铁白色絮状沉淀。
制备氢氧化亚铁杨镇第一中学刘立光制备氢氧化一、课标教材:本专题的内容是基于高二化学第四章第二节中实验4-10和高三第六单元第一节«制备实验方案的设计»的基础上,综合高考热点(Fe2+孙和Fe3+离子之间的转化是考试说明中的II级要求,近年经常考察)的前提下设置的内容。
根据氢氧化亚铁和氢氧化铁之间的转化规律及条件,充分利用教材中不完善的实验设计以及实验过程中如何排除氧气的干扰,通过学生上网查询以及小组内的讨论归纳出制备氢氧化亚铁的多种设计,认识实验设计的基本原则,了解研究问题的方法,理解研究与实践验证的关系,实验方案的评价与优化方法,弄清实验设计的步骤和注意问题,充分调动学生参与的积极性,有利于培养学生思维的严密性、深刻性和创造性。
本部分内容对于学生来说有一定的难度,是学生综合运用所学的知识,思考化学实验的实施过程,再从设计实验中深化和发展知识的过程,能提高解决实际问题的能力。
二、学生情况分析经过两年的高中化学必修加选修的学习,学生有了较为扎实的基础知识和实验操作能力。
在过去的两年中,我所教的班级也曾经尝试过以实验探究为主的合作学习模式,学生分组讨论,已初步掌握了提出假设——推理判断——实验验证——得出结论的探究学习方法。
本节是学生分组探究讨论式自主合作学习。
学生分组讨论,相互评价,设计出多种方法来制备氢氧化亚铁,通过在课前的预做实验的实践验证,寻找到最佳的设计方案。
打破了传统的教学模式的束缚,为学生的参与教学提供了新的方式和方法,激发学生学习化学的热情,培养学生的合作精神和综合运用知识的能力。
三、教学目标设计I、基本目标1.知识与技能:a.学生掌握二价铁的性质以及二价铁与三价铁的相互转化。
b.学生能够利用已有知识设计一至两种Fe(OH)2的制备方法,并能进行分析、对比、评价c.培养学生实验基本操作、观察实验现象的能力;d.培养学生应用所学知识解决实际问题的能力的创新意识和探究能力2.过程与方法:a.通过创设问题情景,引导学生体会发现、猜想、设计、实践的科学研究的基本方法;b.通过小组讨论使学生体验合作学习的过程与方法,体会提出问题——实验探究——交流与评价的科学研究方法.3.情感态度与价值观:a.学生通过实验设计及实践过程中体验科学研究的艰辛与喜悦,b.学生通过师生,生生交流,培养协作意识和团队精神。
高中化学氢氧化亚铁的制备实验
高中化学氢氧化亚铁的制备实验
氢氧化亚铁的制备实验一在于减少溶液中氧气的含量,要隔绝溶液与空气的接触,尽可能减少中间过程,减少和溶液中溶解氧气的机会,达到充分减少溶液氧气含量的目的;二在于减少溶液中高铁离子Fe3+存在的机会,除去高铁离子Fe3+,又不引入新的杂质,一般选用还原铁粉来还原高铁离子Fe3+,一般在实验中采用新制的硫酸亚铁与NaOH溶液反应,来制取Fe(OH)2沉淀。
方法探究:
1.隔绝空气的复分解反应法
思路:配制FeSO4溶液所用的蒸馏水及NaOH溶液均临时煮沸再冷却使用;在盛FeSO4溶液的试管中加盖一层油脂或苯等等密度比水小的有机物,以防溶液与空气直接接触。
操作过程:
⑴新制6mL左右的FeSO4溶液。
⑵在上述试管中用特制的长滴管迅速直接将已经煮沸处理
的NaOH溶液伸入FeSO4溶液下层滴加(或直接加NaOH固体2~3粒),轻轻振荡(注意:不要破坏油膜),可观察到Fe(OH)2的白色沉淀生成。
实验特点:操作简便,现象明显,Fe(OH)2可保存较长时间。
2.氢气氛中复分解反应法
实验装置:试管I中装有Fe粉及稀硫酸;试管II中装有煮。
电解法制氢氧化亚铁制备的实验探究方案一:由于Fe(OH)2极易被氧化,实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得纯净的白色Fe (OH)2沉淀。
为制得纯净的Fe(OH)2沉淀,可采用电解实验。
1.电极材料:石墨碳棒和铁片,(注:铁片表面氧化膜要去掉)将铁片与直流电源的正极连接,石墨棒与直流电源的负极连接。
2.电解液:可选择Na2SO4溶液或NaOH溶液。
3.方法:①在进行电解前反应对电解液进行简单处理:加热一段时间驱赶溶液中氧气。
然后再向电解液中加入苯,隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化。
②进行电解实验,当电解一段时间可看到有白色Fe(OH)2沉淀产生。
装置如附图所示。
如果要进一步观察,可反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象就是白色沉淀转化为灰绿色沉淀,最终转化为红褐色沉淀。
电解法制氢氧化亚铁方案二:在高中化学题目经常涉及Fe(OH)2,但实验往往得不到理想的白色絮状沉淀,对此实验曾有很多改进措施,但其操作方法繁琐或者实验条件过于苛刻而难以推广。
在教学中,我们通过多次探索,采用电解法制备Fe(OH)2,方法简便,现象明显。
一、实验用品:Na2SO4溶液、稀盐酸、蒸馏水、铁电极(两支)导线、低压电源、试管(25mm×100mm)、铁架台、三孔橡皮塞。
二、实验装置(如图)三、实验原理:用铁作电极,Na2SO4溶液作电解液,电极反应式为:阴极:2H2O + 2e === H2↑ + 2OH -阳极:Fe -2e === Fe2+阴极附近产生的OH-与阳极溶解产生的Fe2+结合生成Fe(OH)2。
Fe2+ + 2OH-=== Fe(OH)2由于阴极产生的H2是还原性气体并且阻止了空气中的氧气进入溶液,所以,可以较长时间地保留Fe(OH)2白色絮状沉淀。
四、实验步骤:1.取Na2SO4溶液30mL,加热煮沸去除溶液中的溶解氧。
2.将两铁电极浸入稀盐酸中,除去电极表面的氧化层,然后用蒸馏水冲洗干净。
铁及其化合物——氢氧化亚铁的制备教学设计一、教材分析氢氧化亚铁的制备的教学内容取自人教版高中化学必修1第三章《铁金属材料》的第一节《铁及其化合物》。
通过本节内容的学习,要求学生掌握铁及其重要化合物的性质。
+2价的铁元素具有较强的还原性,即+2价Fe容易被氧化成+3价Fe,这一性质即是教学的重点,也是考察的重点。
氢氧化亚铁沉淀转变成氢氧化铁沉淀的实验现象可以充分的让学生提体会+2价铁的还原性。
二、学情分析学生已经学过化学实验的基本操作,本节课的实验设计和操作的难度不大,适合学生采用探究的方式开展学习。
由于学生对于如何开展实验探究式学习的经验较少,教师在教学中除了做好知识教学,同时要向学生阐述实验探究的一般步骤,避免实验的盲目性。
又因为学生的知识水平和实验探究能力存在差异,教师要充分调动学生积极性,争取让每一位学生都能从课堂上获益。
三、教学目标1.掌握氢氧化亚铁的最佳制备方法以及物质防氧化的措施2.培养实验设计实验操作能力,提高运用所学知识解决实际问题的能力3.提高科学探究的能力,增强知识迁移的能力与口头表达能力四、教学重点制备氢氧化亚铁的改进方案五、教学难点培养实验设计能力六、教学过程【引入】铁元素在生活中十分常见,请同学们说一说生活中的铁元素。
例举生活中与铁元素有关的事物。
如:铁门、铁锅、燃气管道、人体内也含有铁元素等。
【教师】铁及铁的化合物在生活中运用非常广泛,其性质也很活泼,本节课我们来探究氢氧化亚铁的制备。
【学生】按要求完成铁与稀硫酸的反应,并向生成的溶液中滴加氢氧化钠溶液,观察现象。
【现象】(1)试管内有气泡产生;(2)加氢氧化钠溶液后生成灰白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
【提问】为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时,生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,过一段时间后还会生成红褐色物质呢?1.内因——FeSO4溶液中部分Fe2+可能被空气中的O2氧化成Fe3+2.外因——生成的Fe(OH)2沉淀极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3➢溶液中会有一定量的O2溶解于其中➢溶液混合过程中会有一定量的O2带入【思考与讨论】由实验可知,白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。
探究氢氧化亚铁的制备教案教学目标1、知道Fe(OH)2具有强还原性,易被氧气氧化成Fe(OH)32、理解制备Fe(OH)2的原理及关键因素。
教学重难点重点:1、掌握氢氧化亚铁的还原性。
2、改进制备氢氧化亚铁方案的要点及具体措施。
难点:改进制备氢氧化亚铁方案的要点及具体措施,设计创新实验装置教学过程活动一: 1.【学生分组实验1】Fe(OH)3制备(教材实验3-1)制备原理:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClFe3+ + 3OH-= Fe(OH)3↓操作:在试管中分别加入少量FeCl3溶液,然后滴入NaOH溶液。
现象:生成红褐色沉淀过渡:引导学生分析得出Fe(OH)2制备原理FeSO4+ 2NaOH = Fe(OH)2↓+ Na2SO42.【学生分组实验2】Fe(OH)2制备操作:在试管中分别加入少量FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液拍照投影:展示学生实验成果!归纳现象:结论:没能制得预期物质:Fe(OH)2活动二:思考1:是哪些因素导致最终生成Fe(OH)3?引导学生探究原因:a. 对比宏观实验现象的氢氧化铁、Fe(OH)2颜色。
b. 运用元素价态、氧化还原知识进行表征分析,得出:Fe(OH)2被氧气氧化了。
老师点评归纳:透过现象看本质(投影)思考2:如何制取纯净的Fe(OH)2?内因很难改变,外因可以控制!学生分组讨论!归纳:投影关键:无O2的环境措施:活动三: 1.引导学生围绕“防止氧气的干扰”进行讨论、改进装置。
先“内除”:加热除NaOH溶液中O2;后“外防”:油封综合学生结果,展示改进后装置:(投影)2.学生分组探究:验证改进后装置的效果。
投影展示学生实验结果3.老师点评、总结a.油封b.气体(H2、CO2)保护保护法c. 其它密闭装置归纳内容,找出核心问题如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。
实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。
氢氧化亚铁制备实验的改进与探究摘要:中学化学教学中,氢氧化亚铁沉淀制备实验的演示过程对学生理解不同价态铁的化合物相关知识点是非常重要的。
为了制备白色的Fe(OH)2沉淀并能持久观察,让学生能够一睹氢氧化亚铁“真容”,并探究白色絮状沉淀迅速转化为灰绿色的原因,对Fe(OH)2的制备实验进行了改进和探究。
通过实验的改进与探究培养学生“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“科学探究与创新意识”的化学核心素养。
关键词:氢氧化亚铁制备实验灰绿色改进方案一、教材实验分析现行高中化学教材人教版中,是“在2支试管里分别加入少量FeCl2和FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液”来制备Fe(OH)2。
对于实验现象的描述是“生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色”。
鲁教版中描述是“硫酸亚铁与NaOH溶液反应生成的氢氧化亚铁沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色”。
两种教材都没有实验装置图,都只有生成的Fe(OH)2、Fe(OH)3的图。
在实际的实验操作中几乎观察不到白色沉淀,而是很快就出现了灰绿色。
因此,制备白色的Fe(OH)2沉淀成为了高中化学教学中的疑难实验之一。
对于这个问题,许多资料给出了解决方案,比较常见的是吴名胜[1]与严宣申[2]采取加热等方法去除溶液中溶解氧、使用长胶头滴管伸入一种溶液液面以下再挤出另一种溶液、在溶液表面滴加一层煤油或植物油进行液封的方法等(如图1)。
这种做法,能够短时间观察到白色沉淀,但是存在不足:(1)由于植物油的液封作用,不能明显观察到红褐色沉淀;(2)长滴管伸入溶液中,有悖于中学化学实验基本操作,学生不易接受。
图1二、改进实验1.实验原理用硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液进行反应制备Fe(OH)2。
化学方程式为:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+NaSO42.实验方案2.1实验仪器及药品仪器:U型管(1支)、医用注射器(2支)、橡胶塞(2个)、酒精灯药品:9.0mol/L NaOH溶液、1.0mol/L FeSO4溶液、0.1mol/L FeSO4溶液2.2实验装置如图2所示连接实验仪器图2实验装置图2.3实验准备2.3.1新制硫酸亚铁溶液称取27.8g FeSO4•7H2O晶体,用煮沸冷却过的蒸馏水配制至100mL,配制浓度为1.0mol/L的硫酸亚铁溶液,加入两三滴2mol/L的稀硫酸和少量还原性铁粉,密封后待用。
白色氢氧化亚铁的制备教学设计氢氧化亚铁是一种重要的化学试剂,应用广泛。
在实验室中,制备氢氧化亚铁的方法有多种,其中一种是利用硝酸亚铁和钠亚硫代硫酸钠的反应制备白色氢氧化亚铁。
本文将介绍一套适用于高中化学实验室的白色氢氧化亚铁的制备教学设计。
一、实验目的通过本实验,学生能够了解氢氧化亚铁的制备方法,掌握氢氧化亚铁的性质和用途,提高实验操作能力和实验安全意识。
二、实验原理硝酸亚铁和钠亚硫代硫酸钠的反应制备白色氢氧化亚铁。
Fe(NO3)2 + Na2S2O4 + 4NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4 + 2NaNO3 + 2H2O三、实验步骤1.将20毫升0.1mol/L的硝酸亚铁溶液和20毫升0.2mol/L的钠亚硫代硫酸钠溶液分别倒入两个烧杯中。
2.将两个烧杯放入大烧杯中,以保持实验区域整洁干净。
3.将10% NaOH溶液缓慢加入到烧杯中,同时用玻璃棒搅拌,直到溶液呈现出白色的沉淀。
4.过滤掉沉淀,用蒸馏水洗涤干净,将沉淀转移到烧杯中。
5.将沉淀转移到干燥的试管中,用试管夹夹紧,用酒精灯和三角板将试管加热至白色沉淀变为黑色,然后再恢复为白色。
6.实验完成后,进行清理。
四、安全注意事项1.硝酸亚铁具有腐蚀性,应注意防护。
2.钠亚硫代硫酸钠具有刺激性气味,应注意通风。
3.加入NaOH时应缓慢加入,以免产生大量气体。
4.实验完成后,应及时清理实验器材和实验区域。
五、实验结果制备得到的白色氢氧化亚铁的产量约为1.5克,颜色洁白,结晶度高。
六、实验思考本实验中,采用了硝酸亚铁和钠亚硫代硫酸钠的反应制备白色氢氧化亚铁。
制备过程中,应注意安全,遵守实验室安全规定,以确保实验的成功和安全。
本实验适合高中化学实验室的教学,可让学生了解氢氧化亚铁的制备方法和性质,掌握实验操作技能,提高实验安全意识。
制备氢氧化亚铁现象
制备氢氧化亚铁是一种常见的化学实验,在实验室中通常采用
以下步骤进行制备:
1. 首先,我们需要准备氢氧化钠(NaOH)和硫酸亚铁(II)
(FeSO4)这两种化学品。
氢氧化钠是一种强碱,而硫酸亚铁(II)是
一种含铁的化合物。
2. 将适量的氢氧化钠固体溶解在一定量的蒸馏水中,搅拌均匀,制备氢氧化钠溶液。
3. 接下来,将适量的硫酸亚铁(II)固体溶解在另一定量的蒸馏
水中,搅拌均匀,制备硫酸亚铁(II)溶液。
4. 然后,将制备好的氢氧化钠溶液缓慢地加入硫酸亚铁(II)溶
液中,同时用玻璃棒轻轻搅拌。
在这个过程中,会观察到溶液的颜
色发生变化,从无色逐渐变成绿色,最终变成棕红色。
5. 混合溶液中生成的沉淀即为氢氧化亚铁,化学式为Fe(OH)2。
将沉淀过滤、洗涤并干燥,即可得到氢氧化亚铁的固体产物。
制备氢氧化亚铁的化学方程式如下:
FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4。
需要注意的是,在实验过程中,要注意化学品的安全使用,佩戴好防护眼镜和手套,避免溅到皮肤和眼睛,并且在通风良好的环境下进行实验,以避免有害气体的吸入。
同时,实验后要妥善处理废弃物品,并清洗实验器皿,确保实验室的安全和整洁。
华东师范大学化学教学论实验报告[键入作者姓名][选取日期][在此处键入文档摘要。
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]氢氧化亚铁的制备及铁盐性质目录综述 (2)摘要 (2)问题的提出 (2)拟解决的问题 (3)基本实验 (3)改进实验一-----探究棉花和石蜡隔绝空气的效果 (6)改进实验二 (8)改进实验三 (11)方法探究 (11)隔绝空气的复分解反应法 (11)氢气氛中复分解反应法 (11)方案一 (11)方案二 (11)铁离子与亚铁离子的检验与转化 (12)改进实验--探究反应物浓度对反应方向的影响 (14)铁盐和明矾的净水 (15)感想 (15)思考题 (16)延伸探究----沉淀颜色转化及显色机理 (18)附录 (19)参考文献 (19)实验七氢氧化亚铁的制备及铁盐性质1实验条件气温:16℃气压:101.8KPa 天气:小雨综述高中化学教材中提到的氢氧化亚铁的制备方法是用新制的硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应制得。
虽然硫酸亚铁是新制的,但是由于溶液中还是或多或少溶解有氧气,而且反应体系是一个开放体系,与外界存在着物质与能量的交换,空气中的氧气会不断溶解到溶液中,新生成的氢氧化亚铁会很快氧化成氢氧化铁,这样就很难观察到白色的氢氧化亚铁沉淀,只能看到灰绿色物质产生。
要制得白色的氢氧化亚铁沉淀,并使之能长时间保持白色沉淀的状态,关键在于尽可能减少或除去溶液中存在的氧化性物质,并隔绝体系与空气的接触。
铁盐专指含有三价铁离子的盐,高分子聚合铁盐是一种新型的净水剂,主要用于自来水、工业给水的净化处理,是一种能完全可以满足国家新的饮用水卫生规范需求的首选药剂;同时在处理各种工业废水、生活污水方面,按其性价比,在绝大部分水体中要优于传统的铝盐药剂。
摘要要想成功制得氢氧化亚铁并让其保持白色一段时间就需要严格控制反应条件,制造无氧环境。
二价铁离子与三价铁离子之间是可以相互转化的,转化的机制就是加入一种氧化剂或还原剂,使其发生氧化还原反应。
高中化学实验氢氧化亚铁制备
高中化学实验氢氧化亚铁制备
化学的学习需要大家每天的积累,这样才能提高化学成绩,小编在这里为大家整理了高中化学实验氢氧化亚铁制备,希望大家可以用心去看,去学习。
因Fe(OH)2在空气中易氧化,
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故Fe(OH)2在水中稳定存在的寿命只有几秒钟,在实验室制取Fe(OH)2时,一定要用新制的Fe2+盐和先加热驱赶O2后的NaOH溶液,且滴管末端插入试管内的液面下,再滴加NaOH溶液,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,以减少Fe(OH)2与O2接触。
例根据下述实验装置和操作,回答有关问题.
按图中所示装置,用两种不同操作分别进行实验,观察B管中现象.
(1)操作1:先夹紧止水夹a,再使A管开始反应.实验中在B管中观察到的现象是:
_____________________________________________。
B管中发生反应的离子方程式是:
____________________________。
(2)操作2:打开止水夹a,使A管开始反应一段时间后再来夹紧止水夹a.实验中在B管中观察到的现象是:
___________________________________________________
到这里,希望大家学习的时候每天都有进步。
考点5制取氢氧化铁、氢氧化亚铁【考点定位】本考点考查制取氢氧化铁、氢氧化亚铁,主要是结合氢氧化铁、氢氧化亚铁的性质选择对应的盐和碱反应,特别注意氢氧化亚铁制备时外界环境对产物的影响。
【精确解读]1.成功制备Fe(OH)s的关键Fe(OH)s具有很强的还原性,易彼氧化为Fe(0H)3o在实验室中制备Fe(OH)=,并使Fe(OH):长时间保持白色沉淀状态,成功的关键有以下两点:①溶液中不含Fe'和0:等氧化性物质;②制备过程中,保证生成的Fe(OH):在密闭的隔绝空气的体系中。
【典例剖析】如图所示装置可用来制取F亡(0肌和观察Fe(OH):在空气中被氧化时的颜色变化.实验提供的试剂:铁屑.6mol/L硫酸溶液、NaOH溶液.下列说法错误的是()A.B中盛有一泄量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是铁屑B.实验开始时应先将活塞E关闭C.生成Fe(OH):的操作为:关闭E,使A中溶液压入B瓶中D.取下装置B中的橡皮塞,使空气进入,有关反应的化学方程式为:4Fe(OH):+O;+2H:O—4Fe(0H)3【剖析】A.制取硫酸亚铁需要铁屑,所以在烧瓶中应该先加入铁屑,所以A中应预先加入的试剂是铁屑,故A正确:B.稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,因为有气体生成,如果不打开活塞E,会造成安全事故,所以要打开活塞E,故B错误;C.铁和硫酸反应有氢气生成,关闭活塞E,导致A装程中氢气所产生的压强逐渐增大使FeSO(溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁,所以操作为:关闭活塞E.使FeSOi溶液被压入B瓶中进行反应,故C正确:D.氢氧化亚铁不稳左,容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁,反应方程式为:AFegHh+O^HQ二4Fe(OH),,故D正确:故答案为B°【答案】B【变式训练】利用如图所示装程制取Fe(OH)=,通电后溶液中产生的白色沉淀能保持较长时间不变色.下列说法错误的是()A.只能用铁作甲电极和乙电极B.甲电极上有氢气逸岀C.烧碱溶液注入容器前,需先煮沸D.可用食盐水代替烧碱溶液【解析】电解法制备Fe(OH)2时「采用金属Fe作阳极,阳极方程式为:22«=%匕阴极材科可以是铁也可以是其它能导电的材料'阴极方程式为;211+*尽匚因为氢离子旅电破坏水的电离平衡'使氢氧根离子浓度增大,与业铁离子结合成Fe(OH):沉淀;A.阳极应该用铁电极,阴极可以是铁也可以是英他惰性电极,故A错误:B.甲为阴极,是溶液中的阳离子氢离子放电,方程式为:2H*+2e'=Ho t ,故B正确: C.氢氧化亚铁不稳左,容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁,反应方程式为:4Fe(OH)3+03+2H s0=4Fe(OH)所以,烧碱溶液注入容器前,需先煮沸除尽氧气,故C正确;D.电解池中阳极是铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,阴极是溶液中的氢离子得电子发生还原反应,所以电解质溶液中的阴离子不会再阳极失电子,所以选用NaCl溶液不影响实验,故D正确;故答案为【答案】A【实战演练】1.制取Fe(OH) =并使之能久存,可采取的操作有:①加入一些植物油:②溶解FeSOt配成溶液;③把蒸懈水加热煮沸,并密封冷却:④加入少量铁屑:⑤向FeSO:溶液中滴加足量氨水;⑥把盛有氨水的胶头滴管伸入FeSO.溶液中后再挤出氨水.进行操作的正确顺序是()【答案】B【解折雅!I取FeCOH^的试剂可选用亚铁盐和可溶性碱.由于氢氧化亚铁扱易彼氧气氧化,所以制取Fe(OH> 的关键就是如何隔绝氧气,通常采用如T措施:玉把蒸憎水加热煮沸,赶岀滚解在水里的氧气,密封冷却后,并滚解FeSd配成滚液.即③②.b、向配制好的F G SQ滚液中加入铁屑,进一步防止FeSQi 被氧化.即④6取F晶6滚液于试管中,要加一些植物油,为了防止氧气的溶入.即①d、在其他的实验中,用胶头滴管向试管里滴加溶液时,必须垂直悬空,但在此实殓中,为了防止氨水在滴落的过程中滚解有氧气,必须将盛有氢水的胶头滴管伸入FeSOr®'^中后再挤出氨水,即⑥,所以1E确的顺序是③②④①⑥,故答案为Bo2.下图为Fe(0H) =制备实验的改进装垃,使用该装巻将能在较长时间内观察到白色絮状沉淀.关于此实验, 下列说法正确的是()A.装入药品后应关闭铁夹,等反应完成后再打开铁夹B.此装置是通过比的排出使A中压强减小,从而将B中的烧碱吸入A中产生Fe(OH) =C.H:的作用是排尽装置内的空气和将A中溶液压人B中D.在药品用量上硫酸应过量,使铁粉能充分反应完【答案】C【解祈】A.装入药品后应该打开止水夹,让铁与稀硫酸反应生成的氢气将装盖中空气排;孤避免后来生成的氢氧化亚铁被氧化,故人错误j B.该装羞是利用铁与稀硫酸反应生成的氢气将A中硫酸亚铁溶液压入B中,从而使硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁,故B错误,C・根据实验装墨可知,本实殓中氢气的作用有;先将装墨中空气排净,然后关闭止水夹后将A中液体压入B中,故C正确;D・亚铁离子易被氧化,为了避免硫酸亚铁被氧化,该实验中铁粉应该过量,故D错误;故答案为Co3.Fe(0H):由于在空气中易被氧化,制取时很难观察到白色沉淀现象,只能看到灰绿色,采用如图装置使用Fe,艮S0’(稀),NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(0H)5白色沉淀,且较长时间内不变色,其中C 为弹簧夹.(提示:还原性气氛如氢气环境)(1) _______________________________________________________ 则锥形瓶A中应加入的药品为;(2) ___________________________________________ 锥形瓶B中应加入的药品为;(3)容器A中的反应开始后,请简单写出完成制备Fe(0H)2的后续操作步骤.①______________________ : ②_________________________ ;(4) ________________________________________________________________ 若在反应开始之前先关闭弹簧夹C,则实验现象为:____________________________________________________ :请写出此时B瓶中发生的化学反应的离子方程式:_______________________ ;_____________________ -【答案】(1)铁和稀硫酸(2)氢氧化钠溶液(3)打开弹簧夹C:反应一段时间后关闭弹簧夹C (4) A 中液体被压入到B瓶,B瓶内生成白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变灰绿,最后变为红褐色Fe=+20H=Fe(OH) =、4Fe(OH) =+0:+2R:0=4Fe(OH)8【解析】(1)根据实验目的知,锥形瓶A中用铁和稀硫酸反应制取硫酸亚铁,所以锥形瓶中加入的药品是铁和稀硫酸;(2)硫酸亚铁和氢氧化钠溶滋反应生成氢氧化亚铁沉淀,所臥锥形瓶B中盛族的溶液是氢氧化钠溶液,C3)铁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,为防止锥形瓶內空气的干扰,应先利用产生的氢气将空气排尽,所以A中反应开始后,要打开弾簷夹C,反应一段日寸间后,要关闭弹蕃夹C,利用氢气产生的压强将硫酸亚铁滚滋压入锥形瓶B中,使硫酸亚铁和氢氧化钠滚滋反应生成氢氧化亚铁白色沉淀;W若在反应幵始之前先关闭弹簧夹C, A中产生氢气的量逐渐増多,导致伍强増大,A中液体被压入B中,硫酸亚铁和氢氧化钠濬液反应生成氢氧化亚铁,锥形瓶B有空气,所以生成的氢氧化亚铁被空气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀,所以看到的现象是A中液体被压入到B瓶,B瓶內生成白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变灰绿,最后变为红褐色'B中发生的离子反应方程式为:F3++2OH=Fe(OH)2、4Fe(OIf)2-M324-2H2O=4Fe(OH)3。
高中化学实验氢氧化亚铁制备
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因Fe(OH)2在空气中易氧化,
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故Fe(OH)2在水中稳定存在的寿命只有几秒钟,在实验室制取Fe(OH)2时,一定要用新制的Fe2+盐和先加热驱赶O2后的NaOH溶液,且滴管末端插入试管内的液面下,再滴加NaOH溶液,也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封,以减少Fe(OH)2与O2接触。
例根据下述实验装置和操作,回答有关问题.
按图中所示装置,用两种不同操作分别进行实验,观察B管中现象.
(1)操作1:先夹紧止水夹a,再使A管开始反应.实验中在B管中观察到的现象是:
_____________________________________________。
B管中发生反应的离子方程式是:
____________________________。
(2)操作2:打开止水夹a,使A管开始反应一段时间后再来夹紧止水夹a.实验中在B管中观察到的现象是:
___________________________________________________
_。
B管中发生反应的离子方程式是:
_____________________________________。
(3)请说明造成两种操作现象不同的原因,(若两种现象相同,此小题不需要回
答)______________________________________________。
【解析】当加紧止水夹a使A试管进行反应时,产生的气体会将稀H2SO4和生成的FeSO4压入B管内,与适量的NaOH 反应生成Fe(OH)2沉淀,但由于系统中含有空气,生成的Fe(OH)2即被氧化为Fe(OH)3,出现一系列的颜色变化。
当先使A管内反应一段时间后再关闭止水夹,由于产生的氢气将系统中的空气赶紧,使生成的Fe(OH)2不再被氧化。
【答案】(1)液面上升,生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
方程式:
(2)液面上升,生成白色沉淀;:
(3)操作1没有排出B试管中的空气,而操作2产生的氢气使试管中空气排出,防止Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3.
【思维启示】关于Fe(OH)2制备的方法很多,核心问题两点,一是溶液中的溶解氧必须除去,二是反应过程必须与O2隔绝。
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